中国能源的可持续发展前景

　　1、中国能源发展的两个问题20多年来，中国的能源支持了国民经济的持续快速发展，这是一个基本情况。同时，也存在两个问题：（1）人均能源资源少，供需矛盾突出中国能源资源总量较为丰富，但结构不尽理想：煤炭资源较丰富，探明储量不足；石油资源不足，勘察和开发利用难度较大；天然气和煤层气资源较丰富，但勘探不足，开发潜力大。中国人口众多，占世界人口的21%，能源资源人均探明储量相对较少，煤、石油、天然气分别只有世界平均值的56%、11%和4.6%。中国的煤炭资源可以满足较长期需求，而石油和天然气资源则需

　　(2)

　　能耗强度高，效率低，污染严重近20年来，中国在提高能源利用效率方面取得了显著成绩。1985年至2000年间，单位GDP的能源消耗强度下降了83%，能源利用效率大幅提高。尽管如此，由于迅速工业化阶段的产业结构和以煤炭为主的能源结构，以及技术落后和管理不善等原因，中国与先进国家相比还有很大差距。中国产业生产和居民生活中大量使用高耗能的落后技术和产品。中国现有的近400亿平方米建筑中，99%属于高能耗建筑，新建筑中，95%以上的仍然是高消费建筑，单位建筑面积的采暖能耗为同纬度发达国家的2到3倍；中国发电、冶金、建材、化工、交通等产业消耗全部一次能源的80%左右，单位产品能耗平均高于国际先进水平20%－30%。2000年中国能源系统总效率为10%左右，约为发达水平的1/2左右，其中资源开采回收率32%，能源使用效率为33.4%，比国际水平低10%左右。此外，以煤为主的能源结构造成大量污染排放，SO2和CO2排放量分别居世界第一位和第二位，必须在发展的同时，下大力控制排放。因此，从20世纪末到21世纪初，中国能源发展发生了3个基本变化：1）从供大于求，变为求大于供；2）从国内自给自足、略有出口，变为国内为主，加强国际合作；3）从依赖自然资源，变为更加依赖先进技术。2、解决中国能源问题的出路中国政府解决能源问题的基本方针是：开发与节约并重，把节约放在首位。（1）大力节能，提高能源利用效率与先进国家相比，中国能源在总体上有大约20%的节能空间。节能的途径主要包括：——产业结构节能：中国目前处于加速工业化阶段，2003年，耗能高的第二产业在GDP中的比重高达53%，而能耗低的第三产业的比重仅占32%。中国将大力发展耗能低的服务业，到2020年，使其在GDP的比重提升至50%左右。——技术节能：它存在于经济社会生活的方方面面，包括采用先进技术降低能耗，大力开发和使用节能产品和节能工艺，取代高耗能的产品、设备和工艺。在产业领域，大力推广低能耗建筑，重点降低发电煤耗以及产业工艺和设备能耗；在居民生活领域，发展节能的照明、建材和家用电器，降低汽车油耗等。——管理节能：主要通过政策和管理措施，建设实施节能的能力和树立节能的消费理念。节能涉及开采、加工、转换、储存、终端利用、产品耗能、产品结构等各个环节，它是全社会各个行业和公众的共同任务。要制定能耗标准和规范，强制淘汰低效高耗能的产品和强制推广使用高效节能产品，系统地更新落后的高耗能装备。在中国的能源消耗中，汽车占有相当的比例，且呈不断增长势头，必须限制汽车总量，同时用先进的清洁、低耗能的汽车取代高耗能的大排气量汽车，发展混合动力型汽车。

　　(2)

　　多元发展，改善能源结构2003年世界一次能源消费中，石油最多，占37.3%，煤炭占26.5%，天然气占23.9%，核电占6.1%、水电占6.1%，而中国目前是以煤为主的多元能源结构，在一次能源消费中，煤炭最多，占67.9%，石油占23.3%，水电占5.4%，天然气占2.5%，核电占0.8%。中国煤炭资源最为丰富，可以满足长远发展的需要，而石油、天然气等资源量虽有一定规模，但难以满足中国长远发展需要，所以资源的国情决定，今后相当长时间内仍将以煤炭为主，而不能以石油和天然气为主。与此同时，要坚持不断优化能源结构，多元发展，并扩大利用可再生能源。多年来，煤炭在中国能源结构中，从总体上呈下降趋势（表2）。表2中国一次能源消费结构（%）

　　年份

　　煤炭

　　石油

　　天然气

　　水电/核电

　　1952 96.7 1.3 2.01962 91.4 4.8 0.9 2.91970 81.6 14.1 1.23.1198069.4 23.8 3.0 3.81990 74.2 19.0 2.0 4.82000 67.0 23.6 2.56.9200367.9 23.32.56.2根据对中国能源资源潜力分析，在今后二十年左右时间内，中国能源发展的多元化前景光明。中国天然气资源丰富，探明储量仅为资源量的6.5%，水电资源总量居世界第一为，但开发利用率不到25%，提高天然气和水电在能源构成中比重有相当潜力。大力发展核能和可再生能源是未来中国能源发展的重要方向。核电目前在中国发电量中所占比例仅约1%，2020年这一比例将占到4%左右。中国的可再生能源资源也十分丰富，利用先进技术加以开发的潜力巨大。据专家前些年的预测，未来15年中国一次能源消费结构的变化如表3。表3中国未来15年一次能源消费构成（%）年份 2000 2010 2020

　　煤炭

　　67.9 64.0~66.1 57.9~60.0

　　石油

　　23.6 20.2~21.4 21.0~22.1

　　天然气

　　2.6 4.6~6.3 6.9~9.4水电 5.2 6.7~7.3 7.3~8.3核电 0.4 1.12.4~2.8可再生能源*0.3 0.41.1~1.2*水电除外（3）加强国内资源勘探，利用国外资源作补充为了保障能源供给，加强国内资源勘查是很重要的举措。一是国内资源的勘查程度很低，还有相当的潜力，煤炭已探明储量仅占资源量的20%、石油占20%、天然气占6.5%。与美国相比，中国的沉积盆地面积670万平方公里，比美国沉积盆地面积660万平方公里还大一些；而中国石油探井数仅为美国的8%，探明储量仅为美国的23%。据专家预测，天然气资源在50万亿立方米左右，而探明储量仅3.6万亿立方米，探明率6.5%；中国还有35万亿立方米煤层气资源。加大天然气和煤气层开发对改善能源结构、减少环境污染和安全生产都有重要意义。同时，由于天然气产量由2004年的415亿立方米提高到满足2020年消费2,000亿立方米的难度很大，届时，仍将有三分之一左右的天然气需要从国外进口。2004年中国净进口石油量已达1亿吨，超过消费总量的1/3。中国已成为世界第三石油进口大国，仅次于美国和日本。据预测，中国2020年石油消费总量可能将上升到4.5亿吨或更多一些，而国内生产受资源制约,将难以在现有产量上显著提高，缺口将达到60%。因此,中国必须在积极开发和利用国内资源的同时，以国外石油资源作补充，满足国家发展的巨大需求。（4）大力推进煤的多联产技术、洁净化技术提高燃煤效率，加强超临界发电技术和燃煤污染物排放控制技术的研发；发展煤气化技术、分离和净化技术，开展整体煤气化联合循环发电示范工程；开发以发电、液体燃料合成为主要目标的多联产技术，并进一步研究气化－发电－制氢－液体燃料和化学品合成等过程的合理结合。3、新能源的发展、希望和问题新能源包括太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能等可再生能源，以及氢能、裂变核能和受控热核聚变能。下面讨论其中的几种：（1）太阳能太阳能在解决能源供应和环境保护上有明显优势。中国2/3以上国土的年日照大于2200小时，年辐射总量平均大于5,900MJ/m2，资源非常丰富，有必要和可能大力发展。太阳能的利用有两大方面：——太阳能光热利用：用太阳能热水器等装置把太阳能转化为热能。中国是世界上最大的太阳能光热利用国家，2003年太阳能热水器产量1200万m2，使用量5200万m2，占全世界的40%。北京2008年奥运村90%的洗浴热水将来自太阳能。——太阳能光电转换：基于半导体材料的光电效应，用太阳能光电器件把太阳能转化为电能。近年来。中国太阳能光电池产业发展迅速，生产能力从几年前的不足10MW增加到目前的100MW以上，产品大量出口，2003年底，全国已安装的光伏电池容量约50MW。广东深圳最近建成亚洲最大的1MW太阳光电系统，年发电量100万度，2008年北京奥运村80%的路灯将采用太阳能供电。中国正在西部实施大规模的光电计划，为边远地区的居民提供电力，已建立七座光电站。在总体上，中国的太阳能利用，特别是太阳能光电利用，还处于初级阶段，高成本是制约光伏发电大规模应用的主要因素（高纯度硅的制备），上网电价约为常规发电的10倍，缺乏市场竞争力，需要政策支持和技术进步推动。预计到2010年有望下降至每度0.8元，接近常规发电的2倍，竞争力将显著提高。另外，太阳能的能量密度低，集能面积大，需要在科学技术上取得重大突破，大幅提高光电转换效率，降低成本。

　　(2)

　　风能中国古代就有大量利用风能的风车。初步探明，中国可开发利用的地表风电资源约为10亿千瓦，其中陆地2.5亿千瓦，海上7.5亿千瓦，如果扩展到50～60米以上高空，风力资源将有望扩展到20-25亿千瓦。如果能开发出其中2/3份额，将能提供约15亿千瓦的电力，再加上约5亿千瓦的水电，将能大幅度补充2050年所需电力的缺额。近20年来，国际上风能发电发展迅速，2002年,全世界风电装机容量达到3,200万千瓦，平均年增长速度超过30%，近10年成本下降一倍。中国风力发电十几年来迅速发展，建成了43个大型风电场，2004年并网风电装机容量达到57万千瓦，但总体规模仍不大，对国家能源供应的贡献很小。风力发电是目前中国最具有大规模产业化前景的可再生能源，2020年装机容量有望超过2000万千瓦。目前，国家正在推进大型风电设备的国产化，以大幅降低风电成本，提升产业竞争力。（3）生物质能生物质能主要有农林产品和生产及加工废弃物、工业废水、城市生活垃圾等。开发生物质能是在不破坏环境生态的前提下，利用各种生物质、采用先进技术开发和生产的各种气体、液体和固体能源，以及电力和热能，目前主要包括沼气、生物乙醇、生物柴油和生物垃圾发电。中国生物质能资源量很大。据初步估算，每年可利用的生物质能源总量为5亿吨标准煤。中国是农业大国，农业废弃物资源量巨大，其中秸秆年产量超过6亿吨，可作为能源的有3.5亿吨，折合1.5亿吨标准煤。但利用中国农村分散的秸秆，也存在效费比的问题。中国目前农村和工业利用生物废弃物和废水生产沼气，每年产量达45亿立方米。生物质发电的装机容量已经达到190多万千瓦，其中170万千瓦为利用甘蔗渣的热电联产，15万千瓦是利用垃圾发电，5万千瓦是利用稻壳发电。近年来，中国生物乙醇和生物柴油等产业不断发展，生物乙醇生产已超过100万吨，并已在全国5个省大规模使用。（4）氢能制氢：化石燃料、生物、可再生能源发电、核能电解水。储氢：纳米材料储氢、金属储氢、高效液化储氢、压缩储氢。氢燃料电池：用氢—天然气混合燃料，用燃料电池制成发电装置。氢能会有一定程度的发展，但规模化的商用路途遥远。问题：氢能是二次能源，制氢消耗的能量大于氢燃料电池获得的能量。制氢过程还会产生污染，氢还要压缩、运输才能被利用，过程也要耗能。核能制氢代价高。靠可再生能源制氢在中国有局限性，汽车使用燃料电池的要求苛刻，重量体积受限。使用氢燃料，则氢燃料箱巨大，若液化氢，要保持－253℃的低温，且不能行车，氢还有控制和防泄漏事故影响环境的问题。（5）可控热核聚变能受控热核聚变能是解决能源长远问题的最终途径。目前来看，还是磁约束聚变较为现实，国际上有ITER计划，中国对国际合作持积极态度。问题在于磁约束聚变尚需走过试验堆、演示堆阶段，然后才是商用堆。对能源做出实际贡献大约是50年以后的事。虽然如此，对它的前期研究仍应予以足够的重视。4、结语随着中国经济的发展，能源供需矛盾突出，环境压力巨大。必须通过节能、洁净化、多元化、加强勘探、国际合作等多种途径解决。其中，大力发展各类新型能源是一个重要方面，但每种新能源都有多种利弊因素，需要深入分析并进行示范研究，慎重决策。只要认真落实科学发展观，走新型工业化道路，规划好、运作好，一个多元结构并逐步优化的中国能源是可以持续发展的。

　　参考文献

　　1、国务院关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知，2005.7.2、徐大懋，倪维斗，郑洪弢。能源战略&多联产&核电，中国电力发展论文集，P125.